基于前概念的科学教学模式

模式1（接受式）：

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这一模式的教学共有3个阶段。

第一阶段：创设问题情景。教学通过一个演示(实验、图片、视频等)让学生的注意力集中于某一现象上,由此产生一个需要解决的问题。例如:你们能否预测这两个一大一小的石头往下放时哪个先落到地面?

第二阶段：引发认知冲突。有两个步骤：

一是引出学生前概念。用各种有效的方法把学生关于这一问题的各种观念搜集起来,如采用问答、概念图(conceptmap) 、词语联想、绘画、讨论等等方式。采用这些教学策略时还可以加上小组学习的方式,因为小组学习可让更多的学生有机会积极参与。在这个阶段,教师对学生提出的所有观念都应当采取不加判断的态度,鼓励他们自由地提出各种不同的观点。同时,教师也要鼓励学生提出证据支持自己的观点。为此,可以采取一种叫做“课堂脑风暴”的方法(即由发散性思维产生各种各样观点的方法) ,使学生各抒己见,畅所欲言。

二是教师揭示一些历史观念。教师课前认真准备一个科学故事,在学生提出的各种观念的基础上增加一些“新”的声音,通过科学故事作为学习科学概念的一个环节,可以使学生在心理上和情感上接近科学,可以激发他们的想象力,还可以使他们以一种移情的方式设身处地体验以往科学家的探究和思考。

在这个阶段,教师要使学生意识到以下几点: (1) 班上不同的学生对正在进行的研究会有不同的思考,以及造成分歧的原因； (2)过去有人思考过这些事情；(3) 过去人们遇到这种现象的历史情境。这一阶段的教学的作用在于调动和激发学生积极地、创造性地思考，并通过不同观念的呈现引发认知冲突，激起学生实验探究的欲望。同时，让学生意识到科学家的作用不仅在于发现所谓“科学事实”,还要通过他们创造性的想象建构它们。

第三阶段：揭示科学概念。即介绍教科书上对这种自然现象的解释。这时教师的讲解也成为一个新的声音,增加了一种观点。这种观点是可以通过现代实验予以证实的。学生学习这一科学的观点(或概念) 是在前面一系列活动之后进行的,这或许为他们的观念转变提供了一个思想基础。

需要注意的是，教师不能简单化地断言,自己所讲述的科学概念就是正确的,而应当采用工具性的观点,即现代自然现象的解释是更为精确的预测、或更清楚的解释、或具有更广泛的应用。因为,这种理性怀疑主义的态度是科学精神的重要组成部分,是值得肯定的。

模式（探究式）2：

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这一模式的教学共有5个阶段。

第一阶段：创设问题情景。教学通过一个演示(实验、图片、视频等)让学生的注意力集中于某一现象上,由此产生一个需要解决的问题。例如:你们能否预测这两个一大一小的石头往下放时哪个先落到地面?

第二阶段：引发认知冲突。有两个步骤：

一是引出学生前概念。用各种有效的方法把学生关于这一问题的各种观念搜集起来,如采用问答、概念图(conceptmap) 、词语联想、绘画、讨论等等方式。采用这些教学策略时还可以加上小组学习的方式,因为小组学习可让更多的学生有机会积极参与。在这个阶段,教师对学生提出的所有观念都应当采取不加判断的态度,鼓励他们自由地提出各种不同的观点。同时,教师也要鼓励学生提出证据支持自己的观点。为此,可以采取一种叫做“课堂脑风暴”的方法(即由发散性思维产生各种各样观点的方法) ,使学生各抒己见,畅所欲言。

二是教师揭示一些历史观念。教师课前认真准备一个科学故事,在学生提出的各种观念的基础上增加一些“新”的声音,通过科学故事作为学习科学概念的一个环节,可以使学生在心理上和情感上接近科学,可以激发他们的想象力,还可以使他们以一种移情的方式设身处地体验以往科学家的探究和思考。

在这个阶段,教师要使学生意识到以下几点: (1) 班上不同的学生对正在进行的研究会有不同的思考,以及造成分歧的原因； (2)过去有人思考过这些事情；(3) 过去人们遇到这种现象的历史情境。这一阶段的教学的作用在于调动和激发学生积极地、创造性地思考，并通过不同观念的呈现引发认知冲突，激起学生实验探究的欲望。同时，让学生意识到科学家的作用不仅在于发现所谓“科学事实”,还要通过他们创造性的想象建构它们。

第三阶段：收集和分析证据阶段。现在有了多种多样的观点(或观念) ,既有学生提出的,也有历史上科学家提出的。教师要求各小组的学生考虑哪种观点正确，然后选择一种观点设计实验验证。

在这个阶段,教师要使学生意识到：(1)实验的目的是为自己思考的结果寻找证据；(2)实验过程要有可重复性，要确保对比实验的公平性；(3)实验数据的分析要客观，实验结论的得出要指向必然。

第四阶段：揭示科学概念。即介绍教科书上对这种自然现象的解释。这时教师的讲解也成为一个新的声音,增加了一种观点。这种观点是可以通过现代实验予以证实的。学生学习这一科学的观点(或概念) 是在前面一系列活动之后进行的,这或许为他们的观念转变提供了一个思想基础。

需要注意的是，教师不能简单化地断言,自己所讲述的科学概念就是正确的,而应当采用工具性的观点,即现代自然现象的解释是更为精确的预测、或更清楚的解释、或具有更广泛的应用。因为,这种理性怀疑主义的态度是科学精神的重要组成部分,是值得肯定的。

　　第五阶段：总结与评价。这个阶段虽简短但都是必要的。总结和评价的目的在于帮助学生更加深刻的了解科学探究的过程、历史上科学家的探究和科学概念。

基于前概念的科学教学模式

模式1（接受式）：

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这一模式的教学共有3个阶段。

第一阶段：创设问题情景。教学通过一个演示(实验、图片、视频等)让学生的注意力集中于某一现象上,由此产生一个需要解决的问题。例如:你们能否预测这两个一大一小的石头往下放时哪个先落到地面?

第二阶段：引发认知冲突。有两个步骤：

一是引出学生前概念。用各种有效的方法把学生关于这一问题的各种观念搜集起来,如采用问答、概念图(conceptmap) 、词语联想、绘画、讨论等等方式。采用这些教学策略时还可以加上小组学习的方式,因为小组学习可让更多的学生有机会积极参与。在这个阶段,教师对学生提出的所有观念都应当采取不加判断的态度,鼓励他们自由地提出各种不同的观点。同时,教师也要鼓励学生提出证据支持自己的观点。为此,可以采取一种叫做“课堂脑风暴”的方法(即由发散性思维产生各种各样观点的方法) ,使学生各抒己见,畅所欲言。

二是教师揭示一些历史观念。教师课前认真准备一个科学故事,在学生提出的各种观念的基础上增加一些“新”的声音,通过科学故事作为学习科学概念的一个环节,可以使学生在心理上和情感上接近科学,可以激发他们的想象力,还可以使他们以一种移情的方式设身处地体验以往科学家的探究和思考。

在这个阶段,教师要使学生意识到以下几点: (1) 班上不同的学生对正在进行的研究会有不同的思考,以及造成分歧的原因； (2)过去有人思考过这些事情；(3) 过去人们遇到这种现象的历史情境。这一阶段的教学的作用在于调动和激发学生积极地、创造性地思考，并通过不同观念的呈现引发认知冲突，激起学生实验探究的欲望。同时，让学生意识到科学家的作用不仅在于发现所谓“科学事实”,还要通过他们创造性的想象建构它们。

第三阶段：揭示科学概念。即介绍教科书上对这种自然现象的解释。这时教师的讲解也成为一个新的声音,增加了一种观点。这种观点是可以通过现代实验予以证实的。学生学习这一科学的观点(或概念) 是在前面一系列活动之后进行的,这或许为他们的观念转变提供了一个思想基础。

需要注意的是，教师不能简单化地断言,自己所讲述的科学概念就是正确的,而应当采用工具性的观点,即现代自然现象的解释是更为精确的预测、或更清楚的解释、或具有更广泛的应用。因为,这种理性怀疑主义的态度是科学精神的重要组成部分,是值得肯定的。

模式（探究式）2：

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这一模式的教学共有5个阶段。

第一阶段：创设问题情景。教学通过一个演示(实验、图片、视频等)让学生的注意力集中于某一现象上,由此产生一个需要解决的问题。例如:你们能否预测这两个一大一小的石头往下放时哪个先落到地面?

第二阶段：引发认知冲突。有两个步骤：

一是引出学生前概念。用各种有效的方法把学生关于这一问题的各种观念搜集起来,如采用问答、概念图(conceptmap) 、词语联想、绘画、讨论等等方式。采用这些教学策略时还可以加上小组学习的方式,因为小组学习可让更多的学生有机会积极参与。在这个阶段,教师对学生提出的所有观念都应当采取不加判断的态度,鼓励他们自由地提出各种不同的观点。同时,教师也要鼓励学生提出证据支持自己的观点。为此,可以采取一种叫做“课堂脑风暴”的方法(即由发散性思维产生各种各样观点的方法) ,使学生各抒己见,畅所欲言。

二是教师揭示一些历史观念。教师课前认真准备一个科学故事,在学生提出的各种观念的基础上增加一些“新”的声音,通过科学故事作为学习科学概念的一个环节,可以使学生在心理上和情感上接近科学,可以激发他们的想象力,还可以使他们以一种移情的方式设身处地体验以往科学家的探究和思考。

在这个阶段,教师要使学生意识到以下几点: (1) 班上不同的学生对正在进行的研究会有不同的思考,以及造成分歧的原因； (2)过去有人思考过这些事情；(3) 过去人们遇到这种现象的历史情境。这一阶段的教学的作用在于调动和激发学生积极地、创造性地思考，并通过不同观念的呈现引发认知冲突，激起学生实验探究的欲望。同时，让学生意识到科学家的作用不仅在于发现所谓“科学事实”,还要通过他们创造性的想象建构它们。

第三阶段：收集和分析证据阶段。现在有了多种多样的观点(或观念) ,既有学生提出的,也有历史上科学家提出的。教师要求各小组的学生考虑哪种观点正确，然后选择一种观点设计实验验证。

在这个阶段,教师要使学生意识到：(1)实验的目的是为自己思考的结果寻找证据；(2)实验过程要有可重复性，要确保对比实验的公平性；(3)实验数据的分析要客观，实验结论的得出要指向必然。

第四阶段：揭示科学概念。即介绍教科书上对这种自然现象的解释。这时教师的讲解也成为一个新的声音,增加了一种观点。这种观点是可以通过现代实验予以证实的。学生学习这一科学的观点(或概念) 是在前面一系列活动之后进行的,这或许为他们的观念转变提供了一个思想基础。

需要注意的是，教师不能简单化地断言,自己所讲述的科学概念就是正确的,而应当采用工具性的观点,即现代自然现象的解释是更为精确的预测、或更清楚的解释、或具有更广泛的应用。因为,这种理性怀疑主义的态度是科学精神的重要组成部分,是值得肯定的。

　　第五阶段：总结与评价。这个阶段虽简短但都是必要的。总结和评价的目的在于帮助学生更加深刻的了解科学探究的过程、历史上科学家的探究和科学概念。

综上所述,这一模式有以下几个特点: ①科学史的学习与当前科学概念或理论的学习有机地融合在一起,使教师不再象以往那样感到科学史是科学课的附加部分; ②整个教学过程提供了一个解决问题的情境,是一个探究过程,因而有利于培养学生的解决问题的能力和创新能力; ③充分发挥了学生的主体性,促进了他们的主动学习和建构知识; ④使学生认识到早期的科学家在解释一些自然现象时与他们一样有着类似的错念,从而使他们得到一种心理上的支持; ⑤在学生错念的基础上通过探索形成正确的科学概念,这种建构主义的学习方式有利于学生深刻理解科学概念。

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